濺射法英文解釋翻譯、濺射法的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 sputter method
分詞翻譯:
濺射的英語翻譯:
【計】 sputtering
【化】 sputtering
法的英語翻譯:
dharma; divisor; follow; law; standard
【醫】 method
【經】 law
專業解析
濺射法(Sputtering),在材料科學與薄膜制備領域,是一種利用高能粒子轟擊固體靶材表面,使靶材原子或分子被撞擊出來(濺射),并沉積在鄰近基片表面形成薄膜的物理氣相沉積(PVD)技術。其核心原理是動量傳遞而非熱蒸發。
核心原理與過程:
- 等離子體産生: 在真空腔室内充入惰性氣體(如氩氣),施加高壓電場,使氣體電離形成等離子體,産生大量帶正電的氩離子(Ar⁺)和電子。
- 靶材轟擊: 帶正電的氩離子在電場加速下獲得高動能,高速撞擊接陰極的靶材(欲沉積的材料)表面。
- 濺射發生: 高能離子與靶材表面原子發生碰撞,通過動量傳遞,将部分靶材原子或分子“擊出”表面。這個過程類似于用彈珠撞擊沙堆,沙粒(靶材原子)被濺射出來。
- 薄膜沉積: 被濺射出來的靶材原子或分子以一定角度飛散,最終沉積到放置在附近的基片(陽極或接地)表面,逐漸堆積形成所需的薄膜。
主要類型:
- 直流濺射(DC Sputtering): 適用于導電靶材(如金屬)。施加直流電壓産生等離子體。結構簡單,沉積速率較高。
- 射頻濺射(RF Sputtering): 施加射頻(通常13.56 MHz)交流電壓。利用電子在射頻場中振蕩獲得足夠能量來電離氣體。適用于絕緣靶材(如氧化物、陶瓷)和導電靶材,應用範圍更廣。
- 磁控濺射(Magnetron Sputtering): 在靶材後方或周圍設置特殊磁場(通常為閉合磁場)。磁場将電子束縛在靶材表面附近,增加電子運動路徑,顯著提高氣體電離效率,從而在較低氣壓和電壓下也能維持高密度等離子體。優點是沉積速率高、基片溫升低、薄膜質量好,是目前最主流的濺射技術。
關鍵特點與優勢:
- 適用範圍廣: 可沉積金屬、合金、半導體、絕緣體(氧化物、氮化物、碳化物)等多種材料薄膜。
- 薄膜質量好: 薄膜與基片結合力(附着力)強,密度高,成分控制精确(對于合金或化合物靶材),可制備高質量、緻密、均勻的薄膜。
- 低溫沉積: 相對于熱蒸發,濺射過程基片溫度較低,適用于對溫度敏感的基片(如塑料、有機材料)。
- 良好的台階覆蓋性: 對于具有複雜形貌的基片,濺射法(尤其是磁控濺射)能提供相對較好的覆蓋性。
主要應用領域:
- 半導體工業: 沉積金屬互連線(Al, Cu)、阻擋層(TiN, TaN)、電極材料等。
- 光學鍍膜: 制備增透膜、反射鏡、濾光片、低輻射玻璃鍍層等。
- 硬質耐磨塗層: 如TiN, TiAlN, CrN等刀具、模具表面塗層。
- 平闆顯示: ITO(氧化铟錫)透明導電膜的沉積。
- 裝飾鍍膜: 手表、首飾、手機外殼等的裝飾性鍍層(如Ti, Cr, ZrN等)。
- 磁性薄膜: 用于硬盤驅動器、磁傳感器等的磁性材料沉積。
- 太陽能電池: 透明導電電極、背電極等。
權威參考來源:
- 《薄膜科學與技術手冊》(Handbook of Deposition Technologies for Films and Coatings) - 由多位領域專家(如 Rointan F. Bunshah)編撰的經典著作,詳細闡述了包括濺射法在内的各種薄膜沉積技術的原理、設備、工藝和應用。
- Thornton, J. A. (1974), "Influence of apparatus geometry and deposition conditions on the structure and topography of thick sputtered coatings" - 這篇發表在Journal of Vacuum Science & Technology上的論文是磁控濺射發展史上的裡程碑文獻之一,深入分析了工藝參數對薄膜結構的影響。
- 美國真空學會(AVS - American Vacuum Society) - 該學會是表面科學、真空技術和薄膜沉積領域的權威專業組織,其網站和出版物(如Journal of Vacuum Science & Technology)是獲取濺射技術最新研究進展和行業标準的重要來源。
- 《材料科學與工程:導論》(Materials Science and Engineering: An Introduction) by William D. Callister Jr. and David G. Rethwisch - 這本廣受認可的材料學教材在其關于薄膜制備技術的章節中對濺射法有清晰的基礎性介紹。
- 應用材料公司(Applied Materials)或 愛發科(ULVAC)等設備制造商的技術白皮書 - 這些領先的半導體和真空設備制造商會發布關于濺射技術原理、設備性能和應用的技術文檔,具有很高的工程實踐參考價值。
簡而言之,濺射法是一種高效、通用的薄膜制備技術,通過高能粒子轟擊靶材實現原子級材料的轉移和沉積,在微電子、光學、工具鍍膜等衆多高科技領域扮演着不可或缺的角色。
網絡擴展解釋
濺射法是一種物理氣相沉積(PVD)技術,主要用于在基片表面形成薄膜。以下是對其原理、特點及分類的詳細解釋:
一、基本原理
- 能量傳遞過程:通過帶電離子(如氩離子)在電磁場中加速獲得動能,轟擊固體靶材表面,使靶材原子或分子脫離表面并飛濺到基片上沉積成膜。
- 真空環境與氣體:通常在真空室中充入惰性氣體(如氩氣),利用高壓電場使氣體電離形成等離子體,離子轟擊靶材實現濺射。
二、主要特點
- 材料適用性廣:幾乎所有固體材料均可制成靶材用于濺射,包括金屬、合金、陶瓷等。
- 薄膜質量高:生成的薄膜緻密、純度高,且與基片結合強度好。
- 工藝可控性:通過調節電壓、氣體種類和壓力等參數,可精确控制薄膜厚度和結構。
三、分類與技術類型
- 直流濺射(DC):最早應用的濺射技術,適用于導電靶材,通過直流電場加速離子。
- 射頻濺射(RF):使用高頻交變電場,可濺射非導電材料(如氧化物)。
- 磁控濺射:引入磁場約束電子運動路徑,提高濺射效率,常用于工業生産。
- 離子束濺射(IBS):分離離子源與靶材,通過獨立控制離子束能量和方向,實現高精度薄膜制備。
四、應用領域
- 電子器件:集成電路、半導體元件中的金屬化層和絕緣層。
- 光學鍍膜:鏡頭、濾光片的抗反射膜和增透膜。
- 功能材料:太陽能電池、磁性薄膜等新型材料的制備。
參考資料
更多信息可參考、2、5、7等來源。若需了解具體工藝參數或設備細節,建議查閱專業文獻或設備廠商資料。
分類
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